Mysterious MAO
| Promotie: | Dhr. H.S. Zijlstra |
| Wanneer: | 22 februari 2016 |
| Aanvang: | 12:45 |
| Promotor: | prof. dr. S. Harder |
| Waar: | Academiegebouw RUG |
| Faculteit: | Science and Engineering |
Nieuwe katalysatoren
Sinds de ontdekking van methylalumoxane (MAO) is dit reagens van een academische toevalligheid tot een industrieel belangrijk bulkproduct uitgegroeid. Tegenwoordig wordt het op grote schaal geproduceerd en gebruikt als co-katalysator voor de oligomerisatie en polymerisatie van verschillende olefinen. Harmen Zijlstra heeft MAO onderzocht en gemodificeerd om beter inzicht in de structuur en werking te krijgen en om nieuwe, meer stabiele co-katalysatoren te ontwikkelen.
TEM-studie naar de grotere MAO-deeltjes laat zien dat deze bestaan uit regelmatige bolvormige objecten die als een kralenketting aan elkaar vast zitten. De deeltjes worden groter naarmate het MAO ouder wordt en groeit door het sinteren van kleinere, individuele deeltjes.
Door de uitwisseling van O2− voor RO− en (RO2)− lukte het Zijlstra verschillende gedefinieerde complexen te verkrijgen. Deze moleculen geven inzicht in de mogelijke reactieproducten van trimethylaluminium met water tijdens de productie van MAO.
Vergelijkbare uitwisseling van O2− voor RN2− biedt de mogelijkheid om door variatie van de R-groep de eigenschappen van de co-katalysator te veranderen. De gevormde complexen reageren niet met olefine pre-katalysatoren. Om de reactiviteit te verhogen werden verschillende aminecomplexen met een ‘gemaskerd’ drievoudig gecoördineerd aluminiumcentrum gemaakt. Deze moleculen reageren zeer snel met kleine moleculen maar niet met polymerisatie-katalysatoren.
Zijlstra ontdekte dat door toevoeging van een boor-bevattend reagens zoals ArB(OH)2 of (NRH)2BR stabiele clusters kunnen worden verkregen. Ligand-uitwisseling tussen boor en aluminium leidde tot verrassende nieuwe complexen. De reactie met grotere aryl-boorzuren zoals AntB(OH)2 leidde tot goed gedefinieerde boralumoxane complexen. Deze moleculen zijn goed gedefinieerd en kunnen als co-katalysatoren functioneren.
Harmen Zijlstra verrichtte zijn promotie-onderzoek bij de afdeling Moleculaire Anorganische Chemie van het Stratingh Institute met financiering van het Dutch Polymer Institute. Hij werkt nu als postdoc aan de University of Victoria (Canada).